JP5606721B2 - 触媒反応容器のヒータ制御装置、触媒反応容器のヒータ制御方法及び燃料電池システム - Google Patents
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Description
本発明は、触媒反応容器のヒータ制御装置、触媒反応容器のヒータ制御方法及び燃料電池システムに関し、特に、触媒反応容器が備えるヒータの最大出力を制限する技術に関する。
特許文献１には、灯油を脱硫する脱硫器と、脱硫触媒を加熱するヒータと、ヒータを制御するコントローラとを備え、ヒータによって脱硫触媒の温度を活性温度よりも低い予熱温度に昇温させた後、目標温度にまで昇温させる脱硫システムが開示されている。
ところで、脱硫器のような触媒反応容器において、触媒温度をヒータによって活性温度付近に加熱する場合、通液に備えて通液状態での目標温度にまで昇温させるときの応答性を維持するには、ヒータ出力の最大値を高くすることが必要であるが、ヒータ出力の最大値が過大であると、ヒータ出力の変動が大きくなり、これによってヒータにおける電力消費が変動するという問題が発生する。また、待機状態でヒータ出力の最大値が過大であると、温度のオーバーシュートが発生し、これによって容器内の圧力も急増してしまうという問題があった。
そこで本発明では、触媒反応容器内の温度（触媒温度）を目標温度付近に応答良く収束させつつ、ヒータ出力の変動及びオーバーシュートを抑制でき、ヒータ消費電力の平準化、温度・圧力の安定化を図れる、触媒反応容器のヒータ制御装置、触媒反応容器のヒータ制御方法及び燃料電池システムを提供することを目的とする。
そのため、請求項１の触媒反応容器のヒータ制御装置は、液体燃料を触媒反応させる触媒と前記触媒を加熱するヒータとを備え、前記液体燃料を通液する通液状態と、前記液体燃料の通液を中断する待機状態とのいずれかに設定される触媒反応容器のヒータ制御装置であって、前記触媒反応容器内の温度を検出する温度センサと、前記温度センサが検出する温度を目標温度に近づけるように、前記ヒータの出力を制御する温度制御手段と、前記通液状態への移行時に前記温度センサが検出した前記触媒反応容器内の温度が、前記通液状態での第１目標温度よりも低い第１判定温度よりも低い場合、前記通液状態における前記ヒータ出力の最大値を増大させる最大値設定手段と、前記通液状態において前記温度制御手段が制御するヒータ出力を、前記最大値設定手段が設定した前記最大値よりも低い値に制限するヒータ出力制限手段と、を含むようにした。
かかる構成では、液体燃料を触媒反応容器に供給して触媒反応させる通液（運転）状態への移行時に、触媒反応容器内の温度が、前記通液状態での第１目標温度よりも低い第１判定温度よりも低い場合、最大値を増大させることで、触媒反応容器内の温度を第１目標温度に近づけるためのヒータ出力制御において、より高いヒータ出力を設定できるようにする。
かかる構成では、液体燃料を触媒反応容器に供給して触媒反応させる通液（運転）状態への移行時に、触媒反応容器内の温度が、前記通液状態での第１目標温度よりも低い第１判定温度よりも低い場合、最大値を増大させることで、触媒反応容器内の温度を第１目標温度に近づけるためのヒータ出力制御において、より高いヒータ出力を設定できるようにする。
また、請求項２の触媒反応容器のヒータ制御装置は、前記待機状態への移行時に前記温度センサが検出した前記触媒反応容器内の温度が、前記待機状態での第２目標温度よりも低い第２判定温度よりも高い場合、前記待機状態における前記ヒータ出力の最大値を減少させる最大値設定手段と、前記待機状態において前記温度制御手段が制御するヒータ出力を、前記最大値設定手段が設定した前記最大値よりも低い値に制限するヒータ出力制限手段と、を含むようにした。
かかる構成では、触媒反応容器に対する液体燃料の通液を中断する待機状態への移行時に、触媒反応容器内の温度が、待機状態での第２目標温度よりも低い第２判定温度よりも高い場合、最大値を減少させることで、触媒反応容器内の温度を第２目標温度に近づけるためのヒータ出力制御において、ヒータ出力の制御範囲をより低く制限する。
かかる構成では、触媒反応容器に対する液体燃料の通液を中断する待機状態への移行時に、触媒反応容器内の温度が、待機状態での第２目標温度よりも低い第２判定温度よりも高い場合、最大値を減少させることで、触媒反応容器内の温度を第２目標温度に近づけるためのヒータ出力制御において、ヒータ出力の制御範囲をより低く制限する。
また、請求項３の触媒反応容器のヒータ制御装置は、前記通液状態への移行時に前記温度センサが検出した前記触媒反応容器内の温度が、前記通液状態での第１目標温度よりも低い第１判定温度よりも低い場合、前記通液状態における前記ヒータ出力の最大値を増大させ、前記待機状態への移行時に前記温度センサが検出した前記触媒反応容器内の温度が、前記待機状態での第２目標温度よりも低い第２判定温度よりも高い場合、前記待機状態における前記ヒータ出力の最大値を減少させる最大値設定手段と、前記通液状態及び待機状態において前記温度制御手段が制御するヒータ出力を、前記最大値設定手段が設定した前記最大値よりも低い値に制限するヒータ出力制限手段と、を含むようにした。
かかる構成では、液体燃料を触媒反応容器に供給して触媒反応させる通液（運転）状態への移行時に、触媒反応容器内の温度が、前記通液状態での第１目標温度よりも低い第１判定温度よりも低い場合、最大値を増大させることで、触媒反応容器内の温度を第１目標温度に近づけるためのヒータ出力制御において、より高いヒータ出力を設定できるようにする。また、触媒反応容器に対する液体燃料の通液を中断する待機状態への移行時に、触媒反応容器内の温度が、待機状態での第２目標温度よりも低い第２判定温度よりも高い場合、最大値を減少させることで、触媒反応容器内の温度を第２目標温度に近づけるためのヒータ出力制御において、ヒータ出力の制御範囲をより低く制限する。
かかる構成では、液体燃料を触媒反応容器に供給して触媒反応させる通液（運転）状態への移行時に、触媒反応容器内の温度が、前記通液状態での第１目標温度よりも低い第１判定温度よりも低い場合、最大値を増大させることで、触媒反応容器内の温度を第１目標温度に近づけるためのヒータ出力制御において、より高いヒータ出力を設定できるようにする。また、触媒反応容器に対する液体燃料の通液を中断する待機状態への移行時に、触媒反応容器内の温度が、待機状態での第２目標温度よりも低い第２判定温度よりも高い場合、最大値を減少させることで、触媒反応容器内の温度を第２目標温度に近づけるためのヒータ出力制御において、ヒータ出力の制御範囲をより低く制限する。
また、請求項１〜３のいずれか１つの構成において、請求項４のように、前記最大値設定手段による最大値の変更範囲を、限界値に基づいて制限する最大値制限手段を設けるとよい。
かかる構成では、通液状態及び／又は待機状態への移行時における触媒反応容器内の温度と判定温度との比較に基づいて最大値を設定する際に、限界値に基づいて最大値の変更範囲を制限する。
かかる構成では、通液状態及び／又は待機状態への移行時における触媒反応容器内の温度と判定温度との比較に基づいて最大値を設定する際に、限界値に基づいて最大値の変更範囲を制限する。
一方、請求項５の触媒反応容器のヒータ制御方法は、液体燃料を触媒反応させる触媒と前記触媒を加熱するヒータとを備え、前記液体燃料を通液する通液状態と、前記液体燃料の通液を中断する待機状態とのいずれかに設定される触媒反応容器のヒータ制御方法であって、前記触媒反応容器内の温度を検出し、前記触媒反応容器内の温度を目標温度に近づけるように前記ヒータの出力指令値を演算し、前記通液状態への移行時における前記触媒反応容器内の温度が、前記通液状態での第１目標温度よりも低い第１判定温度よりも低い場合、前記通液状態における前記ヒータ出力指令値の最大値を増大させ、前記通液状態において前記ヒータ出力指令値を前記最大値よりも低い値に制限する。
かかる構成では、液体燃料を触媒反応容器に供給して触媒反応させる通液（運転）状態への移行時に、触媒反応容器内の温度が、前記通液状態での第１目標温度よりも低い第１判定温度よりも低い場合、最大値を増大させることで、触媒反応容器内の温度を第１目標温度に近づけるためのヒータ出力制御において、より高いヒータ出力を設定できるようにする。
かかる構成では、液体燃料を触媒反応容器に供給して触媒反応させる通液（運転）状態への移行時に、触媒反応容器内の温度が、前記通液状態での第１目標温度よりも低い第１判定温度よりも低い場合、最大値を増大させることで、触媒反応容器内の温度を第１目標温度に近づけるためのヒータ出力制御において、より高いヒータ出力を設定できるようにする。
また、請求項６の触媒反応容器のヒータ制御方法は、前記待機状態への移行時における前記触媒反応容器内の温度が、前記待機状態での第２目標温度よりも低い第２判定温度よりも高い場合、前記待機状態における前記ヒータ出力指令値の最大値を減少させ、前記待機状態において前記ヒータ出力指令値を前記最大値よりも低い値に制限する。
かかる構成では、触媒反応容器に対する液体燃料の通液を中断する待機状態への移行時に、触媒反応容器内の温度が、待機状態での第２目標温度よりも低い第２判定温度よりも高い場合、最大値を減少させることで、触媒反応容器内の温度を第２目標温度に近づけるためのヒータ出力制御において、ヒータ出力の制御範囲をより低く制限する。
また、請求項７の触媒反応容器のヒータ制御方法は、前記通液状態への移行時における前記触媒反応容器内の温度が、前記通液状態での第１目標温度よりも低い第１判定温度よりも低い場合、前記通液状態における前記ヒータ出力指令値の最大値を増大させ、前記待機状態への移行時における前記触媒反応容器内の温度が、前記待機状態での第２目標温度よりも低い第２判定温度よりも高い場合、前記待機状態における前記ヒータ出力指令値の最大値を減少させ、前記通液状態及び待機状態において前記ヒータ出力指令値を前記最大値よりも低い値に制限する。
かかる構成では、液体燃料を触媒反応容器に供給して触媒反応させる通液（運転）状態への移行時に、触媒反応容器内の温度が、前記通液状態での第１目標温度よりも低い第１判定温度よりも低い場合、最大値を増大させることで、触媒反応容器内の温度を第１目標温度に近づけるためのヒータ出力制御において、より高いヒータ出力を設定できるようにする。また、触媒反応容器に対する液体燃料の通液を中断する待機状態への移行時に、触媒反応容器内の温度が、待機状態での第２目標温度よりも低い第２判定温度よりも高い場合、最大値を減少させることで、触媒反応容器内の温度を第２目標温度に近づけるためのヒータ出力制御において、ヒータ出力の制御範囲をより低く制限する。
かかる構成では、触媒反応容器に対する液体燃料の通液を中断する待機状態への移行時に、触媒反応容器内の温度が、待機状態での第２目標温度よりも低い第２判定温度よりも高い場合、最大値を減少させることで、触媒反応容器内の温度を第２目標温度に近づけるためのヒータ出力制御において、ヒータ出力の制御範囲をより低く制限する。
また、請求項７の触媒反応容器のヒータ制御方法は、前記通液状態への移行時における前記触媒反応容器内の温度が、前記通液状態での第１目標温度よりも低い第１判定温度よりも低い場合、前記通液状態における前記ヒータ出力指令値の最大値を増大させ、前記待機状態への移行時における前記触媒反応容器内の温度が、前記待機状態での第２目標温度よりも低い第２判定温度よりも高い場合、前記待機状態における前記ヒータ出力指令値の最大値を減少させ、前記通液状態及び待機状態において前記ヒータ出力指令値を前記最大値よりも低い値に制限する。
かかる構成では、液体燃料を触媒反応容器に供給して触媒反応させる通液（運転）状態への移行時に、触媒反応容器内の温度が、前記通液状態での第１目標温度よりも低い第１判定温度よりも低い場合、最大値を増大させることで、触媒反応容器内の温度を第１目標温度に近づけるためのヒータ出力制御において、より高いヒータ出力を設定できるようにする。また、触媒反応容器に対する液体燃料の通液を中断する待機状態への移行時に、触媒反応容器内の温度が、待機状態での第２目標温度よりも低い第２判定温度よりも高い場合、最大値を減少させることで、触媒反応容器内の温度を第２目標温度に近づけるためのヒータ出力制御において、ヒータ出力の制御範囲をより低く制限する。
また、請求項８の燃料電池システムは、液体燃料を触媒反応させる触媒と前記触媒を加熱するヒータとを備えた触媒反応容器と、前記液体燃料を前記触媒反応容器に対して通液する通液状態と、前記液体燃料の前記触媒反応容器に対する通液を中断する待機状態とのいずれかに制御する通液制御手段と、前記触媒反応容器内の温度を検出する温度センサと、前記通液状態において、前記温度センサが検出する前記触媒反応容器内の温度を第１目標温度に近づけるように、前記ヒータの出力を制御する第１温度制御手段と、前記待機状態において、前記温度センサが検出する前記触媒反応容器内の温度を第２目標温度に近づけるように、前記ヒータの出力を制御する第２温度制御手段と、前記第１温度制御手段が制御するヒータ出力を、第１最大値よりも低い出力に制限する第１制限手段と、前記第２温度制御手段が制御するヒータ出力を、第２最大値よりも低い出力に制限する第２制限手段と、前記通液状態への移行時に前記温度センサが検出した温度が前記第１目標温度よりも低い第１判定温度よりも低い場合、前記第１最大値を増大させる第１変更手段と、前記待機状態への移行時に、前記温度センサが検出した温度が前記第２目標温度よりも低い第２判定温度よりも高い場合、前記第２最大値を減少させる第２変更手段と、を含むようにした。
かかる構成では、通液状態と待機状態とにおいてそれぞれの目標温度に基づいてヒータ出力を制御するが、通液状態への移行時、及び、待機状態への移行時に、各状態での温度制御におけるヒータ出力の最大値を変更する処理を、各状態での触媒反応容器内の温度と判定温度との比較に基づいて実施する。ここで、通液状態への移行時に、通液状態での第１目標温度よりも低い第１判定温度よりも触媒反応容器内の温度が低いと、通液状態でのヒータ出力を制限する第１最大値をより大きな値に変更する。一方、待機状態への移行時に、待機状態での第２目標温度よりも低い第２判定温度よりも触媒反応容器内の温度が高いと、待機状態でのヒータ出力を制限する第２最大値をより小さい値に変更する。
かかる構成では、通液状態と待機状態とにおいてそれぞれの目標温度に基づいてヒータ出力を制御するが、通液状態への移行時、及び、待機状態への移行時に、各状態での温度制御におけるヒータ出力の最大値を変更する処理を、各状態での触媒反応容器内の温度と判定温度との比較に基づいて実施する。ここで、通液状態への移行時に、通液状態での第１目標温度よりも低い第１判定温度よりも触媒反応容器内の温度が低いと、通液状態でのヒータ出力を制限する第１最大値をより大きな値に変更する。一方、待機状態への移行時に、待機状態での第２目標温度よりも低い第２判定温度よりも触媒反応容器内の温度が高いと、待機状態でのヒータ出力を制限する第２最大値をより小さい値に変更する。
上記発明によると、触媒反応容器内の温度を目標温度付近に収束させつつ、ヒータ出力が大きく変動することを抑制でき、これによって、ヒータ消費電力の平準化、触媒反応容器内の温度及び圧力の変化を抑制することができる。
以下に本発明の実施の形態を説明する。
図１は、実施形態における燃料電池システムを示す構成ブロック図である。
本実施形態における燃料電池システムは、灯油などの液体燃料を用いて発電を行なうものである。
図１は、実施形態における燃料電池システムを示す構成ブロック図である。
本実施形態における燃料電池システムは、灯油などの液体燃料を用いて発電を行なうものである。
図１に示すように、燃料電池システム１は、触媒反応容器としての脱硫器２、改質装置として燃料処理システム（以下「ＦＰＳ」とする）３、固体高分子形燃料電池（以下「ＰＥＦＣ」とする）スタック４、インバータ５、システム全体を制御するヒータ制御装置としてのコントローラ６を備えている。
脱硫器２は、外部から供給される液体燃料から硫黄分を除去するものである。この脱硫器２は、電気ヒータ２ａ及び脱硫触媒２ｂを備え、脱硫触媒２ｂは、前記電気ヒータ２ａによって活性温度付近に加熱され、液体燃料の脱硫処理（触媒反応）に用いる。
脱硫器２が脱硫処理した液体燃料をタンク７に蓄え、タンク７からＦＰＳ３に対して脱硫処理後の液体燃料を供給する。
脱硫器２は、外部から供給される液体燃料から硫黄分を除去するものである。この脱硫器２は、電気ヒータ２ａ及び脱硫触媒２ｂを備え、脱硫触媒２ｂは、前記電気ヒータ２ａによって活性温度付近に加熱され、液体燃料の脱硫処理（触媒反応）に用いる。
脱硫器２が脱硫処理した液体燃料をタンク７に蓄え、タンク７からＦＰＳ３に対して脱硫処理後の液体燃料を供給する。
ＦＰＳ３は、液体燃料を改質して改質ガス（水素リッチ改質ガス）を生成するものであり、改質器８，改質器８が備える改質触媒を加熱するためのバーナ９、変成器１０及び選択酸化器１１を有している。
改質器８は、脱硫処理後の液体燃料と水蒸気とを改質触媒で水蒸気改質反応させて、水素を含有する水蒸気改質ガスを生成する。
改質器８は、脱硫処理後の液体燃料と水蒸気とを改質触媒で水蒸気改質反応させて、水素を含有する水蒸気改質ガスを生成する。
バーナ９は、改質器８の改質触媒を燃焼ガスで加熱することで、水蒸気改質反応に必要な熱量を供給する。前記バーナ９用の燃料としては、前記液体燃料（灯油）や、前記ＦＰＳ３が生成する水素リッチ改質ガスや、前記ＰＥＦＣスタック４が排出する未反応水素を含む水素含有ガスなどを用いる。
変成器１０は、改質器８が生成した水蒸気改質ガスを水性シフト反応させて、一酸化炭素ＣＯの濃度を低下させたシフト改質ガスを生成する。
また、選択酸化器１１は、変成器１０が生成したシフト改質ガスを、空気の供給によって選択酸化反応させて一酸化炭素ＣＯの濃度を更に低下させ、ＰＥＦＣスタック４における発電反応に用いる改質ガス（水素リッチ改質ガス）を生成する。
変成器１０は、改質器８が生成した水蒸気改質ガスを水性シフト反応させて、一酸化炭素ＣＯの濃度を低下させたシフト改質ガスを生成する。
また、選択酸化器１１は、変成器１０が生成したシフト改質ガスを、空気の供給によって選択酸化反応させて一酸化炭素ＣＯの濃度を更に低下させ、ＰＥＦＣスタック４における発電反応に用いる改質ガス（水素リッチ改質ガス）を生成する。
ＰＥＦＣスタック４は、直列接続した複数の電池セル（単セル）を備え、ＦＰＳ３が生成した改質ガス（水素リッチ改質ガス）を用いて発電する。
ＰＥＦＣスタック４を構成する各電池セルは、アノードと、カソードと、アノード及びカソード間に配置した固体酸化物である電解質とを有しており、アノードに改質ガスを供給すると共に、カソードに空気を供給することで、発電反応が行われる。
インバータ５は、前記ＰＥＦＣスタック４が出力するＤＣ電流をＡＣ電流に変換する。
ＰＥＦＣスタック４を構成する各電池セルは、アノードと、カソードと、アノード及びカソード間に配置した固体酸化物である電解質とを有しており、アノードに改質ガスを供給すると共に、カソードに空気を供給することで、発電反応が行われる。
インバータ５は、前記ＰＥＦＣスタック４が出力するＤＣ電流をＡＣ電流に変換する。
また、燃料電池システム１は、前記脱硫器２に液体燃料を供給する第１ポンプ１２、前記タンク７が蓄える脱硫処理後の液体燃料を改質器８に供給する第２ポンプ１３、バーナ９に空気を供給する第３ポンプ１４、バーナ９に燃料を供給する第４ポンプ１５などを備えている。
更に、燃料電池システム１は、第１ポンプ１２の下流側において脱硫器２への液体燃料の供給経路（脱硫器２の入口）を開閉する電磁バルブ１８を備え、また、脱硫器２からタンク７への脱硫処理後の液体燃料の供給経路（脱硫器２の出口）を開閉する電磁バルブ１９を備えている。
更に、燃料電池システム１は、第１ポンプ１２の下流側において脱硫器２への液体燃料の供給経路（脱硫器２の入口）を開閉する電磁バルブ１８を備え、また、脱硫器２からタンク７への脱硫処理後の液体燃料の供給経路（脱硫器２の出口）を開閉する電磁バルブ１９を備えている。
前記コントローラ６は、運転時にシステム全体を制御する装置であり、マイクロプロセッサを備えている。
前記コントローラ６は、第１〜第５ポンプ１２〜１６及び電磁バルブ１８，１９などに操作信号を出力することで、バーナ９に対する空気及び燃料の供給を制御し、また、脱硫器２に対する液体燃料の供給（通液・待機）を制御し、更に、タンク７が蓄える脱硫処理後の液体燃料の改質器８への供給を制御する。
前記コントローラ６は、第１〜第５ポンプ１２〜１６及び電磁バルブ１８，１９などに操作信号を出力することで、バーナ９に対する空気及び燃料の供給を制御し、また、脱硫器２に対する液体燃料の供給（通液・待機）を制御し、更に、タンク７が蓄える脱硫処理後の液体燃料の改質器８への供給を制御する。
更に、温度制御手段としての前記コントローラ６は、前記脱硫器２内の温度Ｔcat（脱硫触媒２ｂの温度）を検出する温度センサ２０の出力信号を入力し、脱硫器２内の温度Ｔcatを目標温度Ｔtarに近づけるように、検出温度Ｔcatと目標温度Ｔtarとの偏差（エラー量）に基づく比例・積分・微分制御（ＰＩＤ制御）によって前記電気ヒータ２ａの出力指令値（操作量）を演算し、該出力指令値に基づいて電気ヒータ２ａの出力（電力Ｗ）を制御する、ヒータ出力のフィードバック制御を行う。
尚、前記フィードバック制御においては、比例・積分制御（ＰＩ制御）によってヒータ出力指令値を演算させることができ、また、スライディングモード制御などによってヒータ出力指令値を演算させることもできる。
また、前記ヒータ２ａの出力は、ヒータ２ａへの通電をスイッチングするスイッチング素子をデューティ制御することで調整される。
尚、前記フィードバック制御においては、比例・積分制御（ＰＩ制御）によってヒータ出力指令値を演算させることができ、また、スライディングモード制御などによってヒータ出力指令値を演算させることもできる。
また、前記ヒータ２ａの出力は、ヒータ２ａへの通電をスイッチングするスイッチング素子をデューティ制御することで調整される。
図２のフローチャートは、前記コントローラ６によるヒータ制御の詳細を示す。
図２のフローチャートに示すルーチンは、例えば、コントローラ６が起動スイッチ２１のオン操作信号を入力することで開始され、まず、ステップＳ１０１では、脱硫器２の起動処理を実行する。
前記起動処理においては、目標温度Ｔtarに起動時の目標温度Ｔtar0を設定して、温度センサ２０が検出する脱硫器２内の温度Ｔcatを目標温度Ｔtarに近づけるようにヒータ出力を制御する、ヒータ出力のフィードバック制御を開始させる。
図２のフローチャートに示すルーチンは、例えば、コントローラ６が起動スイッチ２１のオン操作信号を入力することで開始され、まず、ステップＳ１０１では、脱硫器２の起動処理を実行する。
前記起動処理においては、目標温度Ｔtarに起動時の目標温度Ｔtar0を設定して、温度センサ２０が検出する脱硫器２内の温度Ｔcatを目標温度Ｔtarに近づけるようにヒータ出力を制御する、ヒータ出力のフィードバック制御を開始させる。
前記ヒータ出力のフィードバック制御は、待機状態への移行時に一時的にヒータ通電を停止させ又はヒータ出力を低下させる期間を除き、起動後からシステム停止まで、目標温度Ｔtarを変更しつつ継続される。
ここで、前記目標温度Ｔtar0は、脱硫触媒２ｂが活性化し、液体燃料の脱硫が可能となる温度に設定され、例えば、目標温度Ｔtar0＝１９５℃とする。
そして、温度センサ２０が検出する脱硫器２内の温度が前記目標温度Ｔtar0に達すると、起動終了（脱硫開始可能）を判断する。
ここで、前記目標温度Ｔtar0は、脱硫触媒２ｂが活性化し、液体燃料の脱硫が可能となる温度に設定され、例えば、目標温度Ｔtar0＝１９５℃とする。
そして、温度センサ２０が検出する脱硫器２内の温度が前記目標温度Ｔtar0に達すると、起動終了（脱硫開始可能）を判断する。
また、前記起動処理においては、起動処理後のヒータ制御に用いる各種パラメータの初期設定、詳細には、後述するヒータ出力の可変上限値Ｈｖ１max、Ｈｖ２max（％）を初期値にリセットする処理を行う。
前記初期設定において、例えば、前記可変上限値Ｈｖ１max（第１最大値）を３０％、可変上限値Ｈｖ２max（第２最大値）を１０％に設定する。
前記初期設定において、例えば、前記可変上限値Ｈｖ１max（第１最大値）を３０％、可変上限値Ｈｖ２max（第２最大値）を１０％に設定する。
可変上限値Ｈｖ１max、Ｈｖ２max（％）は、電気ヒータ２ａの最大出力に対する許容最大出力の割合であり、検出温度Ｔcatを目標温度Ｔtarに近づけるように算出したヒータ出力指令値が、前記可変上限値Ｈｖ１max、Ｈｖ２maxよりも大きい場合には、ヒータ出力指令値に前記可変上限値Ｈｖ１max、Ｈｖ２maxを設定することで、前記可変上限値Ｈｖ１max、Ｈｖ２maxよりも高いヒータ出力指令値の設定を回避する。
例えば、最大出力２００Ｗの電気ヒータ２ａに対して、可変上限値Ｈｖ１max、Ｈｖ２maxが５０％であった場合には、０〜１００Ｗの範囲でヒータ出力を制御することになる。
例えば、最大出力２００Ｗの電気ヒータ２ａに対して、可変上限値Ｈｖ１max、Ｈｖ２maxが５０％であった場合には、０〜１００Ｗの範囲でヒータ出力を制御することになる。
ここで、可変上限値Ｈｖ１max（％）は、脱硫器２に液体燃料を供給して脱硫処理を行わせる通油（通液）状態におけるヒータ出力の上限値であり、可変上限値Ｈｖ２max（％）は、脱硫器２に対する液体燃料の供給を一時的に停止する待機状態におけるヒータ出力の上限値である。
換言すれば、通油（通液）状態（脱硫運転状態）では、可変上限値Ｈｖ１max（％）以下の範囲内でヒータ出力を変化させることで、検出温度Ｔcatを目標温度Ｔtarに近づけ、待機状態では、可変上限値Ｈｖ２max（％）以下の範囲内でヒータ出力を変化させることで、検出温度Ｔcatを目標温度Ｔtarに近づける。
換言すれば、通油（通液）状態（脱硫運転状態）では、可変上限値Ｈｖ１max（％）以下の範囲内でヒータ出力を変化させることで、検出温度Ｔcatを目標温度Ｔtarに近づけ、待機状態では、可変上限値Ｈｖ２max（％）以下の範囲内でヒータ出力を変化させることで、検出温度Ｔcatを目標温度Ｔtarに近づける。
ステップＳ１０２では、通油（通液）要求時であるか否かを判断する。
前記通油・待機の選択は、例えば、前記タンク７に蓄えられている脱硫処理後の液体燃料の量に基づいてなされ、タンク７における液体燃料の貯留量が通油判定レベル（下限レベル）よりも少ない場合に通油を選択し、貯留量が待機判定レベル（上限レベル）よりも多い場合に待機を選択するように構成されている（通液制御手段）。
尚、待機判定レベル（上限レベル）は、通油判定レベル（下限レベル）よりも、液体燃料の貯留量として多く、待機判定レベルよりも貯留量が多い場合には、タンク７内が脱硫処理後の液体燃料で満たされていると判断でき、また、通油判定レベルよりも貯留量が少ない場合には、タンク７内が略空の状態であると判断できるように、各判定レベルを設定してある。
前記通油・待機の選択は、例えば、前記タンク７に蓄えられている脱硫処理後の液体燃料の量に基づいてなされ、タンク７における液体燃料の貯留量が通油判定レベル（下限レベル）よりも少ない場合に通油を選択し、貯留量が待機判定レベル（上限レベル）よりも多い場合に待機を選択するように構成されている（通液制御手段）。
尚、待機判定レベル（上限レベル）は、通油判定レベル（下限レベル）よりも、液体燃料の貯留量として多く、待機判定レベルよりも貯留量が多い場合には、タンク７内が脱硫処理後の液体燃料で満たされていると判断でき、また、通油判定レベルよりも貯留量が少ない場合には、タンク７内が略空の状態であると判断できるように、各判定レベルを設定してある。
そして、待機状態において、タンク７内の液体燃料をＦＰＳ３（改質器８）に供給することで、タンク７内の液体燃料の量が通油判定レベル（下限レベル）を下回るようになると、待機状態から通油状態に移行させて、タンク７に脱硫処理後の液体燃料を補給する。
また、通油状態において、タンク７内の液体燃料の量が増えて待機判定レベル（上限レベル）に達すると、脱硫器２への液体燃料の供給を停止する待機状態に切り替えることで、脱硫処理後の液体燃料をタンク７に補給する処理を停止させ、液体燃料の量が通油判定レベル（下限レベル）を下回るようになるまで待機状態を維持させる。
また、通油状態において、タンク７内の液体燃料の量が増えて待機判定レベル（上限レベル）に達すると、脱硫器２への液体燃料の供給を停止する待機状態に切り替えることで、脱硫処理後の液体燃料をタンク７に補給する処理を停止させ、液体燃料の量が通油判定レベル（下限レベル）を下回るようになるまで待機状態を維持させる。
前記タンク７内の液体燃料量（貯留量）の判断においては、タンク７の液面レベルでオン・オフが切り替わるレベルスイッチやタンク７内の液面レベルを連続的に検出するレベルセンサを用いて、タンク７内の液体燃料の液面レベルを検出したり、タンク７に蓄えられている液体燃料の重量を検出したり、燃料電池の発電量や発電運転時間などから、タンク７内の液体燃料量を推定することができる。
ステップＳ１０２で通油要求を判断すると、ステップＳ１０３へ進み、通油時のヒータ出力の可変上限値Ｈｖ１max（％）を設定する。
ステップＳ１０２で通油要求を判断すると、ステップＳ１０３へ進み、通油時のヒータ出力の可変上限値Ｈｖ１max（％）を設定する。
前記可変上限値Ｈｖ１maxの設定処理（最大値設定手段、第１変更手段）は、図３のフローチャートに示してある。
図３のフローチャートにおいて、ステップＳ２０１では、温度センサ２０の出力信号に基づいて現時点での脱硫器２内の温度Ｔcatを検出し、また、可変上限値Ｈｖ１maxの前回値Ｈｖ１maxoldを読み込む。
尚、ステップＳ１０１で可変上限値Ｈｖ１maxの初期値を設定した後、初めてステップＳ１０３に進んだ場合には、前回値Ｈｖ１maxoldは前記初期値に一致することになり、ステップＳ１０１で可変上限値Ｈｖ１maxの初期値を設定した後、ステップＳ１０３に進み、その後、待機状態を経験してから再度通油状態に戻った場合には、前回の通油時に設定した可変上限値Ｈｖ１maxが前回値Ｈｖ１maxoldとなる。
図３のフローチャートにおいて、ステップＳ２０１では、温度センサ２０の出力信号に基づいて現時点での脱硫器２内の温度Ｔcatを検出し、また、可変上限値Ｈｖ１maxの前回値Ｈｖ１maxoldを読み込む。
尚、ステップＳ１０１で可変上限値Ｈｖ１maxの初期値を設定した後、初めてステップＳ１０３に進んだ場合には、前回値Ｈｖ１maxoldは前記初期値に一致することになり、ステップＳ１０１で可変上限値Ｈｖ１maxの初期値を設定した後、ステップＳ１０３に進み、その後、待機状態を経験してから再度通油状態に戻った場合には、前回の通油時に設定した可変上限値Ｈｖ１maxが前回値Ｈｖ１maxoldとなる。
次のステップＳ２０２では、ステップＳ２０１で検出した脱硫器２内の温度Ｔcat、即ち、通油状態への移行時における温度Ｔcatが、予め記憶されている通油状態での下限温度Ｔ１min（第１判定温度）以上であるか否かを判断する。
前記下限温度Ｔ１minは、通油状態における目標温度Ｔtar1（第１目標温度）よりも低い温度であり、例えば、目標温度Ｔtar1＝２００℃、Ｔ１min＝１９０℃とする。
更に、本実施形態では、待機状態における目標温度Ｔtar2（第２目標温度）を、通油状態における目標温度Ｔtar1よりも低く設定し、例えば、目標温度Ｔtar2＝１９５℃とする。
前記下限温度Ｔ１minは、通油状態における目標温度Ｔtar1（第１目標温度）よりも低い温度であり、例えば、目標温度Ｔtar1＝２００℃、Ｔ１min＝１９０℃とする。
更に、本実施形態では、待機状態における目標温度Ｔtar2（第２目標温度）を、通油状態における目標温度Ｔtar1よりも低く設定し、例えば、目標温度Ｔtar2＝１９５℃とする。
尚、待機状態における目標温度Ｔtar2を固定値として与えるのではなく、例えば、タンク７内における液体燃料の減少に応じて変化させることができる。これは、液体燃料が減少するほど通油の開始が近づき、通油開始時には触媒活性温度付近に昇温されていることが要求されるが、通油開始までに時間的余裕がある場合には比較的低い温度が許容されるためである。
そして、Ｔcat≧Ｔ１minであれば、ステップＳ２０３へ進み、前回値Ｈｖ１maxoldをそのまま今回の通油状態でのヒータ制御に用いる可変上限値Ｈｖ１maxに設定する。
そして、Ｔcat≧Ｔ１minであれば、ステップＳ２０３へ進み、前回値Ｈｖ１maxoldをそのまま今回の通油状態でのヒータ制御に用いる可変上限値Ｈｖ１maxに設定する。
一方、Ｔcat＜Ｔ１minであれば、ステップＳ２０４へ進み、前回値Ｈｖ１maxoldに補正量Δｈ１を加算した値を、今回の通油状態でのヒータ制御に用いる可変上限値Ｈｖ１maxに設定する。前記補正量Δｈ１は、例えば２％〜５％程度とする。
ステップＳ２０３又はステップＳ２０４で、今回の通油状態でのヒータ制御に用いる可変上限値Ｈｖ１maxを設定すると、次回の処理に用いるために、今回の可変上限値Ｈｖ１maxを前回値Ｈｖ１maxoldに設定する。
ステップＳ２０３又はステップＳ２０４で、今回の通油状態でのヒータ制御に用いる可変上限値Ｈｖ１maxを設定すると、次回の処理に用いるために、今回の可変上限値Ｈｖ１maxを前回値Ｈｖ１maxoldに設定する。
上記可変上限値Ｈｖ１maxの設定処理によると、通油状態への移行時（通油開始直前）においてＴcat＜Ｔ１minであって、脱硫器２内の温度Ｔcat（脱硫触媒２ｂの温度）が目標温度Ｔtar1よりも所定以上に低くなっている場合には、実際の通油開始に備えて脱硫器２内の温度Ｔcatを目標温度Ｔtar1付近にまで速やかに昇温させるためには、高いヒータ出力が要求されるものと判断し、可変上限値Ｈｖ１maxを増大補正し、ヒータ出力の制御範囲をより高い側に拡大する。
これに対し、通油状態への移行時においてＴcat≧Ｔ１minであって、脱硫器２内の温度Ｔcat（触媒温度）が目標温度Ｔtar1付近を維持していれば、ヒータ出力の範囲をより高い側に拡大することなく目標温度Ｔtar1付近にまで昇温させることが可能であると判断し、可変上限値Ｈｖ１maxを前回値Ｈｖ１maxoldのまま保持させる。
これに対し、通油状態への移行時においてＴcat≧Ｔ１minであって、脱硫器２内の温度Ｔcat（触媒温度）が目標温度Ｔtar1付近を維持していれば、ヒータ出力の範囲をより高い側に拡大することなく目標温度Ｔtar1付近にまで昇温させることが可能であると判断し、可変上限値Ｈｖ１maxを前回値Ｈｖ１maxoldのまま保持させる。
前記可変上限値Ｈｖ１maxを設定すると、ステップＳ１０４では、ヒータ出力のフィードバック制御における目標温度Ｔtarを通油状態における目標温度Ｔtar1に切り替え、温度センサ２０が検出する温度Ｔcatを前記目標温度Ｔtar1に近づけるように、ヒータ出力指令値を演算させる。
ここで、温度Ｔcatを前記目標温度Ｔtar1に近づけるように算出したヒータ出力指令値が、前記可変上限値Ｈｖ１maxを上回る場合には、ヒータ出力指令値に可変上限値Ｈｖ１maxを設定し、可変上限値Ｈｖ１maxを上回るヒータ出力指令値に制御されることを回避する。
ここで、温度Ｔcatを前記目標温度Ｔtar1に近づけるように算出したヒータ出力指令値が、前記可変上限値Ｈｖ１maxを上回る場合には、ヒータ出力指令値に可変上限値Ｈｖ１maxを設定し、可変上限値Ｈｖ１maxを上回るヒータ出力指令値に制御されることを回避する。
前記ヒータ出力指令値の算出及び可変上限値Ｈｖ１max，Ｈｖ２maxによる制限処理は、図４のフローチャートに示すようにして行われる。
ステップＳ７０１では、温度センサ２０の検出信号に基づいて脱硫器２内の温度Ｔcat（脱硫触媒２ｂの温度）を検出する。
ステップＳ７０２では、そのときの目標温度Ｔtar（Ｔtar1又はＴtar2）を読み込む。
ステップＳ７０３では、温度Ｔcatと目標温度Ｔtarとの偏差（エラー量）に基づく比例・積分・微分制御によって、ヒータ出力指令値を算出する（温度制御手段、第１温度制御手段、第２温度制御手段）。
ステップＳ７０１では、温度センサ２０の検出信号に基づいて脱硫器２内の温度Ｔcat（脱硫触媒２ｂの温度）を検出する。
ステップＳ７０２では、そのときの目標温度Ｔtar（Ｔtar1又はＴtar2）を読み込む。
ステップＳ７０３では、温度Ｔcatと目標温度Ｔtarとの偏差（エラー量）に基づく比例・積分・微分制御によって、ヒータ出力指令値を算出する（温度制御手段、第１温度制御手段、第２温度制御手段）。
ステップＳ７０４では、通油状態であるか待機状態であるかを判別し、通油状態であれば、ステップＳ７０５へ進み、ステップＳ７０３で算出したヒータ出力指令値と可変上限値Ｈｖ１max（第１最大値）とを比較する。
ここで、ヒータ出力指令値が可変上限値Ｈｖ１maxよりも大きいと判断された（ヒータ出力指令値＞Ｈｖ１maxである）場合には、ステップＳ７０６へ進み、ヒータ出力指令値に可変上限値Ｈｖ１maxを設定し、可変上限値Ｈｖ１maxを超えるヒータ出力指令値の設定を回避する（ヒータ出力制限手段、第１制限手段）。
ここで、ヒータ出力指令値が可変上限値Ｈｖ１maxよりも大きいと判断された（ヒータ出力指令値＞Ｈｖ１maxである）場合には、ステップＳ７０６へ進み、ヒータ出力指令値に可変上限値Ｈｖ１maxを設定し、可変上限値Ｈｖ１maxを超えるヒータ出力指令値の設定を回避する（ヒータ出力制限手段、第１制限手段）。
一方、ヒータ出力指令値が可変上限値Ｈｖ１max以下であれば、ステップＳ７０６を迂回して進むことで、ヒータ出力指令値をステップＳ７０３での演算結果のままとする。
また、ステップＳ７０４で待機状態であると判断されると、ステップＳ７０７へ進み、ステップＳ７０３で算出したヒータ出力指令値と可変上限値Ｈｖ２max（第２最大値）とを比較する。
ここで、ヒータ出力指令値が可変上限値Ｈｖ２maxよりも大きいと判断された（ヒータ出力指令値＞Ｈｖ２maxである）場合には、ステップＳ７０８へ進み、ヒータ出力指令値に可変上限値Ｈｖ２maxを設定し、可変上限値Ｈｖ２maxを超えるヒータ出力指令値の設定を回避する（ヒータ出力制限手段、第２制限手段）。
また、ステップＳ７０４で待機状態であると判断されると、ステップＳ７０７へ進み、ステップＳ７０３で算出したヒータ出力指令値と可変上限値Ｈｖ２max（第２最大値）とを比較する。
ここで、ヒータ出力指令値が可変上限値Ｈｖ２maxよりも大きいと判断された（ヒータ出力指令値＞Ｈｖ２maxである）場合には、ステップＳ７０８へ進み、ヒータ出力指令値に可変上限値Ｈｖ２maxを設定し、可変上限値Ｈｖ２maxを超えるヒータ出力指令値の設定を回避する（ヒータ出力制限手段、第２制限手段）。
一方、ヒータ出力指令値が可変上限値Ｈｖ２max以下であれば、ステップＳ７０８を迂回して進むことで、ヒータ出力指令値をステップＳ７０３での演算結果のままとする。
ステップＳ７０９では、可変上限値Ｈｖ１max，Ｈｖ２max以下に制限する処理を通過したヒータ出力指令値を出力し、ヒータ出力指令値に応じてヒータ２ａへの通電を制御する。
ステップＳ７０９では、可変上限値Ｈｖ１max，Ｈｖ２max以下に制限する処理を通過したヒータ出力指令値を出力し、ヒータ出力指令値に応じてヒータ２ａへの通電を制御する。
図２のフローチャートのステップＳ１０４で目標温度Ｔtarを目標温度Ｔtar1に切り替えると、次のステップＳ１０５では、目標温度Ｔtarの切り替えからの経過時間が規定時間ｔSL（例えば３０秒）に達するまで待機させ、前記規定時間ｔSLが経過すると、ステップＳ１０６へ進んで、前記第１ポンプ１２及び電磁バルブ１８，１９を制御して通油を開始させ、通油状態に移行させる。
前記規定時間ｔSLは、ヒータ２ａによる昇温性能と、前記通油判定レベル（下限レベル）などから設定され、タンク７内の液体燃料が枯渇する前に、充分に高い温度にまで昇温させた脱硫器２に対して液体燃料の供給を開始させることができるように設定してある。
前記規定時間ｔSLは、ヒータ２ａによる昇温性能と、前記通油判定レベル（下限レベル）などから設定され、タンク７内の液体燃料が枯渇する前に、充分に高い温度にまで昇温させた脱硫器２に対して液体燃料の供給を開始させることができるように設定してある。
上記のようにして、通油状態への移行時（通油開始直前）における脱硫器２内の温度Ｔcat（脱硫触媒２ｂの温度）が目標温度Ｔtar1よりも所定以上に低い場合に、可変上限値Ｈｖ１maxを増大させれば、脱硫器２内の温度Ｔcatを目標温度Ｔtar1にまで速やかに昇温させることができ、通油開始に伴って大きく温度低下して脱硫性能が低下することを未然に回避できる。
従って、例えば待機状態での温度制御の応答遅れなどによって、目標温度Ｔtar2を下回るような低い温度状態のまま通液状態への移行要求が発生しても、速やかに脱硫開始に適した温度にまで昇温させることができる。
従って、例えば待機状態での温度制御の応答遅れなどによって、目標温度Ｔtar2を下回るような低い温度状態のまま通液状態への移行要求が発生しても、速やかに脱硫開始に適した温度にまで昇温させることができる。
一方、通油状態への移行時（通油開始直前）における脱硫器２内の温度Ｔcat（触媒温度）が、下限温度Ｔ１min（第１判定温度）よりも高く目標温度Ｔtar1に充分に近ければ、可変上限値Ｈｖ１maxは増大されず、ヒータ出力がより低い範囲で制御されることになる。
これにより、目標温度Ｔtar1への収束性を維持できる範囲内で、ヒータ出力の制御最大値が極力抑えられるため、フィードバック制御によるヒータ出力の変動が抑えられ、ヒータ２ａの電力消費を平準化でき、また、通油状態での脱硫器２内の温度変化及び圧力変化を抑制できる。
これにより、目標温度Ｔtar1への収束性を維持できる範囲内で、ヒータ出力の制御最大値が極力抑えられるため、フィードバック制御によるヒータ出力の変動が抑えられ、ヒータ２ａの電力消費を平準化でき、また、通油状態での脱硫器２内の温度変化及び圧力変化を抑制できる。
ステップＳ１０６で通油を開始させると、ステップＳ１０７では脱硫器２の動作停止要求の発生を判断し、停止要求がない場合には、ステップＳ１０８へ進む。
ステップＳ１０８では、タンク７内の液体燃料の量が増えて待機判定レベル（上限レベル）に達したか否かを判定することで、待機状態に移行させるか否かを判断する。
ここで、タンク７内の液体燃料の量が待機判定レベル（上限レベル）に達していない場合には、ステップＳ１０７に戻ることで、可変上限値Ｈｖ１max（第１最大値）及び目標温度Ｔtar1（第１目標温度）に基づくヒータ出力のフィードバック制御を継続させる。
ステップＳ１０８では、タンク７内の液体燃料の量が増えて待機判定レベル（上限レベル）に達したか否かを判定することで、待機状態に移行させるか否かを判断する。
ここで、タンク７内の液体燃料の量が待機判定レベル（上限レベル）に達していない場合には、ステップＳ１０７に戻ることで、可変上限値Ｈｖ１max（第１最大値）及び目標温度Ｔtar1（第１目標温度）に基づくヒータ出力のフィードバック制御を継続させる。
一方、ステップＳ１０８で、タンク７内の液体燃料の量が増え、液体燃料の量が待機判定レベル（上限レベル）に達したことに基づいて、待機状態への移行要求を判断すると、ステップＳ１０９へ進む。
ステップＳ１０９では、一時的にヒータ２ａをオフさせ、オフ状態を一定時間継続させることで、その後の通油停止に伴って脱硫器２内の温度及び圧力が急増することを抑制する。
ステップＳ１０９では、一時的にヒータ２ａをオフさせ、オフ状態を一定時間継続させることで、その後の通油停止に伴って脱硫器２内の温度及び圧力が急増することを抑制する。
尚、待機状態への移行要求を判断した場合、ヒータ２ａをオフする代わりに、図５のフローチャートのステップＳ１０９Ａに示すように、一時的にヒータ２ａの出力を通液時より下げ（例えば、ヒータ出力をステップＳ１０１で設定される待機時の可変上限値Ｈｖ２maxの初期値とし）、その状態を一定時間継続させることで、その後の通油停止に伴って脱硫器２内の温度及び圧力が急増することを抑制することができる。
前記図５のフローチャートは、待機状態への移行要求を判断したときに、ヒータ２ａをオフ（通電遮断）する代わりに、ヒータ２ａへの通電を継続しつつヒータ出力を通液時よりも低下させる構成とした点のみが図２のフローチャートと異なり、同じステップ番号を付した各ステップにおいては、図２のフローチャートと同じ処理を行う。
前記図５のフローチャートは、待機状態への移行要求を判断したときに、ヒータ２ａをオフ（通電遮断）する代わりに、ヒータ２ａへの通電を継続しつつヒータ出力を通液時よりも低下させる構成とした点のみが図２のフローチャートと異なり、同じステップ番号を付した各ステップにおいては、図２のフローチャートと同じ処理を行う。
そして、ステップＳ１１０では、第１ポンプ１２の動作を停止させ、更に、脱硫器２の入口側の電磁バルブ１８を閉じ、その後、脱硫器２の出口側の電磁バルブ１１９を閉じ、脱硫器２に対する液体燃料の追加供給を停止した待機状態に移行させる。
次のステップＳ１１１では、待機時のヒータ出力の可変上限値Ｈｖ２max（％）を設定する。
次のステップＳ１１１では、待機時のヒータ出力の可変上限値Ｈｖ２max（％）を設定する。
前記可変上限値Ｈｖ２max（第２最大値）の設定処理（最大値設定手段、第２変更手段）は、図６のフローチャートに示してある。
図６のフローチャートにおいて、ステップＳ３０１では、温度センサ２０の出力信号に基づいて現時点での脱硫器２内の温度Ｔcatを検出し、また、可変上限値Ｈｖ２maxの前回値Ｈｖ２maxoldを読み込む。
尚、ステップＳ１０１で可変上限値Ｈｖ２maxの初期値を設定した後、初めてステップＳ１１１に進んだ場合には、前回値Ｈｖ２maxoldは前記初期値に一致することになり、ステップＳ１０１で可変上限値Ｈｖ２maxの初期値を設定した後、ステップＳ１１１に進み、その後、通油状態を経験してから再度待機状態に戻った場合には、前回の待機時に設定した可変上限値Ｈｖ２maxが前回値Ｈｖ２maxoldとなる。
図６のフローチャートにおいて、ステップＳ３０１では、温度センサ２０の出力信号に基づいて現時点での脱硫器２内の温度Ｔcatを検出し、また、可変上限値Ｈｖ２maxの前回値Ｈｖ２maxoldを読み込む。
尚、ステップＳ１０１で可変上限値Ｈｖ２maxの初期値を設定した後、初めてステップＳ１１１に進んだ場合には、前回値Ｈｖ２maxoldは前記初期値に一致することになり、ステップＳ１０１で可変上限値Ｈｖ２maxの初期値を設定した後、ステップＳ１１１に進み、その後、通油状態を経験してから再度待機状態に戻った場合には、前回の待機時に設定した可変上限値Ｈｖ２maxが前回値Ｈｖ２maxoldとなる。
次のステップＳ３０２では、ステップＳ３０１で検出した脱硫器２内の温度Ｔcat、即ち、待機状態への移行時における温度Ｔcatが、予め記憶されている待機状態での下限温度Ｔ２min（第２判定温度）以下であるか否かを判断する。
前記下限温度Ｔ２minは、待機状態における目標温度Ｔtar2（第２目標温度）よりも低い温度であり、例えば、目標温度Ｔtar2＝１９５℃、Ｔ２min＝１８５℃とする。
そして、Ｔcat≦Ｔ２minであれば、ステップＳ３０３へ進み、前回値Ｈｖ２maxoldをそのまま今回の待機状態でのヒータ制御に用いる可変上限値Ｈｖ２maxに設定する。
前記下限温度Ｔ２minは、待機状態における目標温度Ｔtar2（第２目標温度）よりも低い温度であり、例えば、目標温度Ｔtar2＝１９５℃、Ｔ２min＝１８５℃とする。
そして、Ｔcat≦Ｔ２minであれば、ステップＳ３０３へ進み、前回値Ｈｖ２maxoldをそのまま今回の待機状態でのヒータ制御に用いる可変上限値Ｈｖ２maxに設定する。
一方、Ｔcat＞Ｔ２minであれば、ステップＳ３０４へ進み、前回値Ｈｖ２maxoldから補正量Δｈ２を減算した値を、今回の待機状態でのヒータ制御に用いる可変上限値Ｈｖ２maxに設定する。前記補正量Δｈ２は、例えば２％〜５％程度とする。
ステップＳ３０３又はステップＳ３０４で、今回の待機状態でのヒータ制御に用いる可変上限値Ｈｖ２maxを設定すると、ステップＳ３０５では、次回の処理に用いるために、今回の可変上限値Ｈｖ２maxを前回値Ｈｖ２maxoldに設定する。
ステップＳ３０３又はステップＳ３０４で、今回の待機状態でのヒータ制御に用いる可変上限値Ｈｖ２maxを設定すると、ステップＳ３０５では、次回の処理に用いるために、今回の可変上限値Ｈｖ２maxを前回値Ｈｖ２maxoldに設定する。
上記可変上限値Ｈｖ２maxの設定処理によると、待機状態への移行時（待機状態のヒータ出力制御の開始直前）において、Ｔcat＞Ｔ２minであって、脱硫器２内の温度Ｔcat（脱硫触媒２ｂの温度）が目標温度Ｔtar２に近い場合には、通油停止状態で大きなヒータ出力を与えることで、脱硫器２内の温度Ｔcatが目標温度Ｔtar２を超えて上昇するオーバーシュートが発生する可能性があると判断して、可変上限値Ｈｖ２maxを減少補正し、ヒータ出力の制御範囲をより低い側に制限する。
これに対し、通油状態への移行時において、Ｔcat＜Ｔ２minであって、脱硫器２内の温度Ｔcat（触媒温度）が目標温度Ｔtar2よりも所定以上に低い場合には、ヒータ出力の範囲をより低い側に制限しなくても、目標温度Ｔtar2を超えて昇温するオーバーシュートが発生することはないものと判断し、可変上限値Ｈｖ２maxを前回値Ｈｖ２maxoldのまま保持させる。
これに対し、通油状態への移行時において、Ｔcat＜Ｔ２minであって、脱硫器２内の温度Ｔcat（触媒温度）が目標温度Ｔtar2よりも所定以上に低い場合には、ヒータ出力の範囲をより低い側に制限しなくても、目標温度Ｔtar2を超えて昇温するオーバーシュートが発生することはないものと判断し、可変上限値Ｈｖ２maxを前回値Ｈｖ２maxoldのまま保持させる。
上記のようにして、図２のフローチャートのステップＳ１１１で可変上限値Ｈｖ２maxを設定すると、ステップＳ１１２では、ヒータ出力のフィードバック制御における目標温度Ｔtarに、待機状態における目標温度Ｔtar2を設定し、この目標温度Ｔtar2に基づき算出されるヒータ出力指令値によって、ヒータ２ａへの通電を再開させる。
尚、待機状態への移行要求を判断したときに、ヒータ２ａの出力を通液時よりも低下させる構成とした図５のフローチャートに示すヒータ制御では、ヒータ２ａへの通電を停止しないので、ステップＳ１１２Ａでは、ヒータ２ａへの通電を再開させる処理は不要となり、ヒータ出力のフィードバック制御における目標温度Ｔtarに、待機状態における目標温度Ｔtar2を設定してフィードバック制御を再開させる。
ここで、温度Ｔcatを前記目標温度Ｔtar2に近づけるように算出したヒータ出力指令値が、前記可変上限値Ｈｖ２maxを上回る場合には、ヒータ出力指令値に可変上限値Ｈｖ２maxを設定し、可変上限値Ｈｖ２maxを上回るヒータ出力に制御されることを回避する。
尚、待機状態への移行要求を判断したときに、ヒータ２ａの出力を通液時よりも低下させる構成とした図５のフローチャートに示すヒータ制御では、ヒータ２ａへの通電を停止しないので、ステップＳ１１２Ａでは、ヒータ２ａへの通電を再開させる処理は不要となり、ヒータ出力のフィードバック制御における目標温度Ｔtarに、待機状態における目標温度Ｔtar2を設定してフィードバック制御を再開させる。
ここで、温度Ｔcatを前記目標温度Ｔtar2に近づけるように算出したヒータ出力指令値が、前記可変上限値Ｈｖ２maxを上回る場合には、ヒータ出力指令値に可変上限値Ｈｖ２maxを設定し、可変上限値Ｈｖ２maxを上回るヒータ出力に制御されることを回避する。
上記のようにして、待機状態への移行時（待機移行後のヒータ出力制御開始直前）における脱硫器２内の温度Ｔcatが目標温度Ｔtar1に近い場合に、可変上限値Ｈｖ２maxを減少させれば、ヒータ２ａへの通電を再開させるときのヒータ出力が小さく抑制されるため、オーバーシュートの発生を未然に防止することができる。
一方、待機状態への移行時における脱硫器２内の温度Ｔcat（触媒温度）が、下限温度Ｔ２min以下であれば、可変上限値Ｈｖ２maxは減少されず、待機状態における目標温度Ｔtar2に応答良く収束させることができるヒータ出力に制御させることができる。
一方、待機状態への移行時における脱硫器２内の温度Ｔcat（触媒温度）が、下限温度Ｔ２min以下であれば、可変上限値Ｈｖ２maxは減少されず、待機状態における目標温度Ｔtar2に応答良く収束させることができるヒータ出力に制御させることができる。
これにより、待機状態における目標温度Ｔtar2に対する収束性を維持しつつ、ヒータ出力の制御最大値が抑制され、オーバーシュートの発生を未然に防止できると共に、フィードバック制御によるヒータ出力の変動が抑えられ、ヒータ２ａの電力消費を平準化でき、
また、待機状態への移行時に、脱硫器２内の温度及び圧力が急増することを抑制できる。
ステップＳ１１３では、脱硫器２の動作停止要求の発生を判断し、停止要求がない場合には、ステップＳ１１４へ進む。
ステップＳ１１４では、タンク７内の液体燃料の量が減り、液体燃料の量が通油判定レベル（下限レベル）に達したか否かを判定することで、通油状態に移行させるか否かを判断する。
また、待機状態への移行時に、脱硫器２内の温度及び圧力が急増することを抑制できる。
ステップＳ１１３では、脱硫器２の動作停止要求の発生を判断し、停止要求がない場合には、ステップＳ１１４へ進む。
ステップＳ１１４では、タンク７内の液体燃料の量が減り、液体燃料の量が通油判定レベル（下限レベル）に達したか否かを判定することで、通油状態に移行させるか否かを判断する。
そして、待機状態を継続する場合には、ステップＳ１１３へ戻り、脱硫器２への液体燃料の供給を停止する状態、及び、目標温度Ｔtar2に基づくヒータ出力のフィードバック制御を継続させる。
一方、通油状態への移行要求を判断すると、前述のステップＳ１０３へ進む。
また、ステップＳ１０７又はステップＳ１１３で脱硫器２の動作停止要求（システム停止要求）の発生を判断すると、ステップＳ１１５へ進み、脱硫器２への通油及びヒータ２ａへの通電を停止させる、脱硫器２の停止処理を実行する。
一方、通油状態への移行要求を判断すると、前述のステップＳ１０３へ進む。
また、ステップＳ１０７又はステップＳ１１３で脱硫器２の動作停止要求（システム停止要求）の発生を判断すると、ステップＳ１１５へ進み、脱硫器２への通油及びヒータ２ａへの通電を停止させる、脱硫器２の停止処理を実行する。
ところで、可変上限値Ｈｖ１max，Ｈｖ２maxを増減する処理においては、増減範囲を限界値に基づいて制限することが好ましく、増減範囲の制限を実行する実施形態（最大値制限手段）を、図７及び図８のフローチャートに従って説明する。
図７のフローチャートに示すルーチンは、前記図３のフローチャートに示すルーチンに代えて実行するものであり、通油状態への移行時に実施される前記ステップＳ１０３での処理内容を示す。
図７のフローチャートに示すルーチンは、前記図３のフローチャートに示すルーチンに代えて実行するものであり、通油状態への移行時に実施される前記ステップＳ１０３での処理内容を示す。
図７のフローチャートにおいて、ステップＳ４０１では、温度センサ２０の出力信号に基づいて現時点での脱硫器２内の温度Ｔcat（脱硫触媒２ｂの温度）を検出し、また、可変上限値Ｈｖ１maxの前回値Ｈｖ１maxoldを読み込む。
尚、ステップＳ１０１で可変上限値Ｈｖ１maxの初期値を設定した後、初めてステップＳ１０３に進んだ場合には、前回値Ｈｖ１maxoldは前記初期値に一致することになり、ステップＳ１０１で可変上限値Ｈｖ１maxの初期値を設定した後、ステップＳ１０３に進み、その後、待機状態を経験してから再度通油状態に戻った場合には、前回の通油時に設定した可変上限値Ｈｖ１maxが前回値Ｈｖ１maxoldとなる。
尚、ステップＳ１０１で可変上限値Ｈｖ１maxの初期値を設定した後、初めてステップＳ１０３に進んだ場合には、前回値Ｈｖ１maxoldは前記初期値に一致することになり、ステップＳ１０１で可変上限値Ｈｖ１maxの初期値を設定した後、ステップＳ１０３に進み、その後、待機状態を経験してから再度通油状態に戻った場合には、前回の通油時に設定した可変上限値Ｈｖ１maxが前回値Ｈｖ１maxoldとなる。
次のステップＳ４０２では、ステップＳ４０１で検出した脱硫器２内の温度Ｔcat、即ち、通油状態への移行時における温度Ｔcatが、予め記憶されている通油状態での下限温度Ｔ１min（第１判定温度）以上であるか否かを判断する。
そして、Ｔcat≧Ｔ１minであれば、ステップＳ４０３へ進み、前回値Ｈｖ１maxoldをそのまま今回の通油状態でのヒータ制御に用いる可変上限値Ｈｖ１maxに設定する。
そして、Ｔcat≧Ｔ１minであれば、ステップＳ４０３へ進み、前回値Ｈｖ１maxoldをそのまま今回の通油状態でのヒータ制御に用いる可変上限値Ｈｖ１maxに設定する。
一方、Ｔcat＜Ｔ１minであれば、ステップＳ４０４へ進み、前回値Ｈｖ１maxoldに補正量Δｈ１を加算した値が、固定上限値Ｈｓmax（上側の限界値）よりも大きくなるか否かを判断する。前記固定上限値Ｈｓmaxは、例えば５０％程度とする。
そして、Ｈｖ１maxold＋Δｈ１＞Ｈｓmaxである場合には、Ｔcat＜Ｔ１minであるとの判断に基づいて可変上限値Ｈｖ１maxを補正量Δｈ１だけ増大補正すると、固定上限値Ｈｓmaxを超えることを示す。
そこで、ステップＳ４０５へ進み、可変上限値Ｈｖ１maxに固定上限値Ｈｓmaxを設定することで、可変上限値Ｈｖ１maxの増大要求を、固定上限値Ｈｓmaxを超えない範囲で満たすようにする。
そして、Ｈｖ１maxold＋Δｈ１＞Ｈｓmaxである場合には、Ｔcat＜Ｔ１minであるとの判断に基づいて可変上限値Ｈｖ１maxを補正量Δｈ１だけ増大補正すると、固定上限値Ｈｓmaxを超えることを示す。
そこで、ステップＳ４０５へ進み、可変上限値Ｈｖ１maxに固定上限値Ｈｓmaxを設定することで、可変上限値Ｈｖ１maxの増大要求を、固定上限値Ｈｓmaxを超えない範囲で満たすようにする。
一方、Ｈｖ１maxold＋Δｈ１≦Ｈｓmaxであれば、前回値Ｈｖ１maxoldを補正量Δｈ１だけ増大させても、固定上限値Ｈｓmaxを超えないことを示すので、ステップＳ４０６へ進み、今回の可変上限値Ｈｖ１maxを、前回値Ｈｖ１maxold＋補正量Δｈ１に設定する。
ステップＳ４０３、ステップＳ４０５又はステップＳ４０６で、今回の通油状態でのヒータ制御に用いる可変上限値Ｈｖ１maxを設定すると、ステップＳ４０７では、次回の処理に用いるために、今回の可変上限値Ｈｖ１maxを前回値Ｈｖ１maxoldに設定する。
ステップＳ４０３、ステップＳ４０５又はステップＳ４０６で、今回の通油状態でのヒータ制御に用いる可変上限値Ｈｖ１maxを設定すると、ステップＳ４０７では、次回の処理に用いるために、今回の可変上限値Ｈｖ１maxを前回値Ｈｖ１maxoldに設定する。
一方、図８のフローチャートに示すルーチンは、前記図６のフローチャートに示すルーチンに代えて実行するものであり、待機状態への移行時に実施される前記ステップＳ１１１での処理内容を示す。
図８のフローチャートにおいて、ステップＳ５０１では、温度センサ２０の出力信号に基づいて現時点での脱硫器２内の温度Ｔcatを検出し、また、可変上限値Ｈｖ２maxの前回値Ｈｖ２maxoldを読み込む。
尚、ステップＳ１０１で可変上限値Ｈｖ２maxの初期値を設定した後、初めてステップＳ１１１に進んだ場合には、前回値Ｈｖ２maxoldは前記初期値に一致することになり、ステップＳ１０１で可変上限値Ｈｖ２maxの初期値を設定した後、ステップＳ１１１に進み、その後、通油状態を経験してから再度待機状態に戻った場合には、前回の待機時に設定した可変上限値Ｈｖ２maxが前回値Ｈｖ２maxoldとなる。
図８のフローチャートにおいて、ステップＳ５０１では、温度センサ２０の出力信号に基づいて現時点での脱硫器２内の温度Ｔcatを検出し、また、可変上限値Ｈｖ２maxの前回値Ｈｖ２maxoldを読み込む。
尚、ステップＳ１０１で可変上限値Ｈｖ２maxの初期値を設定した後、初めてステップＳ１１１に進んだ場合には、前回値Ｈｖ２maxoldは前記初期値に一致することになり、ステップＳ１０１で可変上限値Ｈｖ２maxの初期値を設定した後、ステップＳ１１１に進み、その後、通油状態を経験してから再度待機状態に戻った場合には、前回の待機時に設定した可変上限値Ｈｖ２maxが前回値Ｈｖ２maxoldとなる。
次のステップＳ５０２では、ステップＳ５０１で検出した脱硫器２内の温度Ｔcat、即ち、待機状態への移行時における温度Ｔcatが、予め記憶されている待機状態での下限温度Ｔ２min（第２判定温度）以下であるか否かを判断する。
そして、Ｔcat≦Ｔ２minであれば、ステップＳ５０３へ進み、前回値Ｈｖ２maxoldをそのまま今回の待機状態でのヒータ制御に用いる可変上限値Ｈｖ２maxに設定する。
そして、Ｔcat≦Ｔ２minであれば、ステップＳ５０３へ進み、前回値Ｈｖ２maxoldをそのまま今回の待機状態でのヒータ制御に用いる可変上限値Ｈｖ２maxに設定する。
一方、Ｔcat＞Ｔ２minであれば、ステップＳ５０４へ進み、前回値Ｈｖ２maxoldから補正量Δｈ２を減算した値が、固定下限値Ｈｓmin（下側の限界値）よりも小さくなるか否かを判断する。前記固定下限値Ｈｓminは、例えば５％程度とする。
そして、Ｈｖ２maxold−Δｈ２＜Ｈｓminである場合には、Ｔcat＞Ｔ２minであるとの判断に基づいて可変上限値Ｈｖ２maxを補正量Δｈ２だけ減少補正すると、固定下限値Ｈｓminを下回ることを示す。
そして、Ｈｖ２maxold−Δｈ２＜Ｈｓminである場合には、Ｔcat＞Ｔ２minであるとの判断に基づいて可変上限値Ｈｖ２maxを補正量Δｈ２だけ減少補正すると、固定下限値Ｈｓminを下回ることを示す。
そこで、ステップＳ５０５へ進み、可変上限値Ｈｖ２maxに固定下限値Ｈｓminを設定することで、可変上限値Ｈｖ２maxの減少要求を、固定下限値Ｈｓminを下回らない範囲で満たすようにする。
一方、Ｈｖ２maxold−Δｈ２≧Ｈｓminであれば、前回値Ｈｖ２maxoldから補正量Δｈ２だけ減少させても、固定下限値Ｈｓminを下回らないことを示すので、ステップＳ５０６へ進み、今回の可変上限値Ｈｖ２maxを、前回値Ｈｖ２maxold−補正量Δｈ２に設定する。
一方、Ｈｖ２maxold−Δｈ２≧Ｈｓminであれば、前回値Ｈｖ２maxoldから補正量Δｈ２だけ減少させても、固定下限値Ｈｓminを下回らないことを示すので、ステップＳ５０６へ進み、今回の可変上限値Ｈｖ２maxを、前回値Ｈｖ２maxold−補正量Δｈ２に設定する。
ステップＳ５０３、ステップＳ５０５又はステップＳ５０６で、今回の待機状態でのヒータ制御に用いる可変上限値Ｈｖ２maxを設定すると、ステップＳ５０７では、次回の処理に用いるために、今回の可変上限値Ｈｖ２maxを前回値Ｈｖ２maxoldに設定する。
上記のように、可変上限値Ｈｖ１max，Ｈｖ２maxの増減範囲を固定上限値Ｈｓmaxと固定下限値Ｈｓminとで挟まれる範囲内に制限するようにすれば、可変上限値Ｈｖ１maxが過剰に増大設定されることで、ヒータ出力の変動が大きくなってしまうことを回避でき、また、可変上限値Ｈｖ２maxが過剰に減少補正されることで、脱硫触媒２ｂの温度を活性温度付近に保持できなくなってしまうことを回避できる。
上記のように、可変上限値Ｈｖ１max，Ｈｖ２maxの増減範囲を固定上限値Ｈｓmaxと固定下限値Ｈｓminとで挟まれる範囲内に制限するようにすれば、可変上限値Ｈｖ１maxが過剰に増大設定されることで、ヒータ出力の変動が大きくなってしまうことを回避でき、また、可変上限値Ｈｖ２maxが過剰に減少補正されることで、脱硫触媒２ｂの温度を活性温度付近に保持できなくなってしまうことを回避できる。
上記実施形態の場合、前記可変上限値Ｈｖ１max，Ｈｖ２maxの初期値へのリセットは、脱硫器２の起動毎に行われるが、待機状態に移行すると可変上限値Ｈｖ１maxを初期値にリセットし、また、通油状態に移行すると可変上限値Ｈｖ２maxを初期値にリセットさせ、可変上限値Ｈｖ１max，Ｈｖ２maxを、初期値と、補正値Δｈ１，Δｈ２だけ増減補正した値とのいずれかに選択させることができる。
また、通油状態への移行時であれば、脱硫器２内の温度Ｔcat（触媒温度）が目標温度Ｔtar1よりも低いほど、補正値Δｈ１をより大きく設定し、可変上限値Ｈｖ１maxをより大きく増大させ、待機状態への移行時であれば、脱硫器２内の温度Ｔcat（触媒温度）が目標温度Ｔtar2に近いほど、補正値Δｈ２をより大きく設定し、可変上限値Ｈｖ２maxをより大きく減少させることができる。
また、本実施形態では、触媒反応容器を脱硫器としたが、本願発明に係るヒータ制御装置及びヒータ制御方法は、液体燃料を触媒反応させる触媒と前記触媒を加熱するヒータとを備え、かつ、通液状態と待機状態とのいずれかに設定される触媒反応容器に適用できるものであり、触媒反応容器を脱硫器２に限定するものではない。
また、触媒反応容器に通液させる液体燃料は灯油に限定されず、脱硫器２であれば、ガソリン、軽油、重油などであってもよく、更に、液体燃料を主とするものであれば気体燃料を部分的に含む燃料であってもよい。
また、上記実施形態では、ＰＥＦＣスタック４を備えた燃料電池システム１としたが、固体酸化物形燃料電池（ＳＯＦＣ）スタックを備えた燃料電池システムでもよい。
また、上記実施形態では、ＰＥＦＣスタック４を備えた燃料電池システム１としたが、固体酸化物形燃料電池（ＳＯＦＣ）スタックを備えた燃料電池システムでもよい。
また、ヒータ出力のフィードバック制御において、通油（通液）状態に比べて待機状態でのゲインを低下させることができる。
また、通液（通油）状態と待機状態とのいずれか一方のみで、ヒータ出力の上限値（Ｈｖ１max，Ｈｖ２max）を可変とすることができる。
また、通液（通油）状態と待機状態とのいずれか一方のみで、ヒータ出力の上限値（Ｈｖ１max，Ｈｖ２max）を可変とすることができる。
１…燃料電池システム１、２…脱硫器（触媒反応容器）、２ａ…ヒータ、２ｂ…脱硫触媒、３…燃料処理システム（ＦＰＳ）、４…固体高分子形燃料電池（ＰＥＦＣ）スタック、６…コントローラ（ヒータ制御装置）、７…タンク、８…改質器、１０…変成器、１１…選択酸化器、１２〜１５…ポンプ、１８，１９…電磁バルブ、２０…温度センサ
Claims (8)
- 液体燃料を触媒反応させる触媒と前記触媒を加熱するヒータとを備え、前記液体燃料を通液する通液状態と、前記液体燃料の通液を中断する待機状態とのいずれかに設定される触媒反応容器のヒータ制御装置であって、
前記触媒反応容器内の温度を検出する温度センサと、
前記温度センサが検出する温度を目標温度に近づけるように、前記ヒータの出力を制御する温度制御手段と、
前記通液状態への移行時に前記温度センサが検出した前記触媒反応容器内の温度が、前記通液状態での第１目標温度よりも低い第１判定温度よりも低い場合、前記通液状態における前記ヒータ出力の最大値を増大させる最大値設定手段と、
前記通液状態において前記温度制御手段が制御するヒータ出力を、前記最大値設定手段が設定した前記最大値よりも低い値に制限するヒータ出力制限手段と、
を含む触媒反応容器のヒータ制御装置。 - 液体燃料を触媒反応させる触媒と前記触媒を加熱するヒータとを備え、前記液体燃料を通液する通液状態と、前記液体燃料の通液を中断する待機状態とのいずれかに設定される触媒反応容器のヒータ制御装置であって、
前記触媒反応容器内の温度を検出する温度センサと、
前記温度センサが検出する温度を目標温度に近づけるように、前記ヒータの出力を制御する温度制御手段と、
前記待機状態への移行時に前記温度センサが検出した前記触媒反応容器内の温度が、前記待機状態での第２目標温度よりも低い第２判定温度よりも高い場合、前記待機状態における前記ヒータ出力の最大値を減少させる最大値設定手段と、
前記待機状態において前記温度制御手段が制御するヒータ出力を、前記最大値設定手段が設定した前記最大値よりも低い値に制限するヒータ出力制限手段と、
を含む触媒反応容器のヒータ制御装置。 - 液体燃料を触媒反応させる触媒と前記触媒を加熱するヒータとを備え、前記液体燃料を通液する通液状態と、前記液体燃料の通液を中断する待機状態とのいずれかに設定される触媒反応容器のヒータ制御装置であって、
前記触媒反応容器内の温度を検出する温度センサと、
前記温度センサが検出する温度を目標温度に近づけるように、前記ヒータの出力を制御する温度制御手段と、
前記通液状態への移行時に前記温度センサが検出した前記触媒反応容器内の温度が、前記通液状態での第１目標温度よりも低い第１判定温度よりも低い場合、前記通液状態における前記ヒータ出力の最大値を増大させ、前記待機状態への移行時に前記温度センサが検出した前記触媒反応容器内の温度が、前記待機状態での第２目標温度よりも低い第２判定温度よりも高い場合、前記待機状態における前記ヒータ出力の最大値を減少させる最大値設定手段と、
前記通液状態及び待機状態において前記温度制御手段が制御するヒータ出力を、前記最大値設定手段が設定した前記最大値よりも低い値に制限するヒータ出力制限手段と、
を含む触媒反応容器のヒータ制御装置。 - 前記最大値設定手段による最大値の変更範囲を、限界値に基づいて制限する最大値制限手段を設けた請求項１〜３のいずれか１つに記載の触媒反応容器のヒータ制御装置。
- 液体燃料を触媒反応させる触媒と前記触媒を加熱するヒータとを備え、前記液体燃料を通液する通液状態と、前記液体燃料の通液を中断する待機状態とのいずれかに設定される触媒反応容器のヒータ制御方法であって、
前記触媒反応容器内の温度を検出し、
前記触媒反応容器内の温度を目標温度に近づけるように前記ヒータの出力指令値を演算し、
前記通液状態への移行時における前記触媒反応容器内の温度が、前記通液状態での第１目標温度よりも低い第１判定温度よりも低い場合、前記通液状態における前記ヒータ出力指令値の最大値を増大させ、
前記通液状態において前記ヒータ出力指令値を前記最大値よりも低い値に制限する触媒反応容器のヒータ制御方法。 - 液体燃料を触媒反応させる触媒と前記触媒を加熱するヒータとを備え、前記液体燃料を通液する通液状態と、前記液体燃料の通液を中断する待機状態とのいずれかに設定される触媒反応容器のヒータ制御方法であって、
前記触媒反応容器内の温度を検出し、
前記触媒反応容器内の温度を目標温度に近づけるように前記ヒータの出力指令値を演算し、
前記待機状態への移行時における前記触媒反応容器内の温度が、前記待機状態での第２目標温度よりも低い第２判定温度よりも高い場合、前記待機状態における前記ヒータ出力指令値の最大値を減少させ、
前記待機状態において前記ヒータ出力指令値を前記最大値よりも低い値に制限する触媒反応容器のヒータ制御方法。 - 液体燃料を触媒反応させる触媒と前記触媒を加熱するヒータとを備え、前記液体燃料を通液する通液状態と、前記液体燃料の通液を中断する待機状態とのいずれかに設定される触媒反応容器のヒータ制御方法であって、
前記触媒反応容器内の温度を検出し、
前記触媒反応容器内の温度を目標温度に近づけるように前記ヒータの出力指令値を演算し、
前記通液状態への移行時における前記触媒反応容器内の温度が、前記通液状態での第１目標温度よりも低い第１判定温度よりも低い場合、前記通液状態における前記ヒータ出力指令値の最大値を増大させ、
前記待機状態への移行時における前記触媒反応容器内の温度が、前記待機状態での第２目標温度よりも低い第２判定温度よりも高い場合、前記待機状態における前記ヒータ出力指令値の最大値を減少させ、
前記通液状態及び待機状態において前記ヒータ出力指令値を前記最大値よりも低い値に制限する触媒反応容器のヒータ制御方法。 - 液体燃料を触媒反応させる触媒と前記触媒を加熱するヒータとを備えた触媒反応容器と、
前記液体燃料を前記触媒反応容器に対して通液する通液状態と、前記液体燃料の前記触媒反応容器に対する通液を中断する待機状態とのいずれかに制御する通液制御手段と、
前記触媒反応容器内の温度を検出する温度センサと、
前記通液状態において、前記温度センサが検出する前記触媒反応容器内の温度を第１目標温度に近づけるように、前記ヒータの出力を制御する第１温度制御手段と、
前記待機状態において、前記温度センサが検出する前記触媒反応容器内の温度を第２目標温度に近づけるように、前記ヒータの出力を制御する第２温度制御手段と、
前記第１温度制御手段が制御するヒータ出力を、第１最大値よりも低い出力に制限する第１制限手段と、
前記第２温度制御手段が制御するヒータ出力を、第２最大値よりも低い出力に制限する第２制限手段と、
前記通液状態への移行時に前記温度センサが検出した温度が前記第１目標温度よりも低い第１判定温度よりも低い場合、前記第１最大値を増大させる第１変更手段と、
前記待機状態への移行時に、前記温度センサが検出した温度が前記第２目標温度よりも低い第２判定温度よりも高い場合、前記第２最大値を減少させる第２変更手段と、
を含む燃料電池システム。
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